一种用于实时检测手模缺陷的装置和方法、存储介质

本发明属于图像处理，具体涉及一种用于实时检测手模缺陷的装置和方法、存储介质。

背景技术：

1、经预测，丁腈橡胶胶乳市场2025年将达到24亿美元。无论是乳胶手套还是丁腈手套，其生产过程都离不开手套模具，医用橡胶手套生产工艺过程一般包括：配料、模具清洗、手模浸凝固剂、干燥、浸胶、卷边、沥滤、浸隔离剂/氯处理、脱模、硫化、烘干成型、初包装、灭菌(如有)等，其中大部分都是和手模直接接触，所以对手模质量进行检测对保证整个产品生产的稳定性和可靠性意义重大。

2、目前，对手模的质量检测大多依靠人工，人工检测工作效率低，检测效果依赖个人的主管观察，容易造成漏检或者误检。随着自动化、智能化生产需求，人工检测无法满足手模的高标准、实时性的检测要求。利用了机器视觉解决方案，可以节省大量劳动力资源，有效降低企业生产成本，为现代化工业生产带来可观利益。

3、获得直观、清晰、准确的手模缺陷信息是质量控制与改进的关键环节，对预防产品缺陷产生与工艺改进具有重要意义，同时可以定性了解产品质量，定量掌握生产运行状况为后续划分质量等级提供数据支持。在手模生产过程中进行表面质量检测不仅能够剔除废品、减少原料浪费、提高产品质量，同时对改善工人劳动条件提高生产效率具有重要意义。并且目前在国内针对手模的缺陷检测还是空白。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术的不足，提出一种用于实时检测手模缺陷的装置和方法、存储介质，提高了对不规则表面及形状的缺陷检测的可靠性，实现了手模缺陷的区分。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种用于实时检测手模缺陷的装置，包括：可见光传感器模块、图像采集模块、参数设置模块以及图像处理模块；

4、所述可见光传感器模块，采用反射式可见光传感器，用于检测实时通过的手模，并触发所述图像采集模块采集手模表面图像；

5、所述图像采集模块，用于采集待检测的手模表面图像；

6、所述参数设置模块，用于为所述图像采集模块采集图像时，提供亮度参数；

7、所述图像处理模块，用于基于所述手模表面图像，实现对手模缺陷的实时检测。

8、本发明还提供一种用于实时检测手模缺陷的方法，基于用于实时检测手模缺陷的方法实现，包括如下步骤：

9、获取待检测手模表面图像；

10、对所述手模表面图像，进行预处理；

11、提取预处理后的所述手模表面图像的roi感兴趣区域；

12、对所述roi感兴趣区域，进行备份，获得roi感兴趣区域备份图；

13、基于所述roi感兴趣区域备份图，实现对手模缺陷的实时检测。

14、优选的，采用高斯滤波，对所述手模表面图像进行降噪处理，去除所述手模表面图像的冗余像素点，实现预处理。

15、优选的，提取所述roi感兴趣区域的方法为：

16、对预处理后的所述手模表面图像，进行灰度化，获得灰度化图像；

17、对所述灰度化图像，进行膨胀处理；

18、对经所述膨胀处理的所述灰度化图像，进行二值化，获得边缘；

19、对所述边缘的点集进行框选，获得最小正外接矩形；

20、将所述最小正外接矩形进行像素点延伸，获得所述roi感兴趣区域。

21、优选的，所述roi感兴趣区域备份图，包括：第一roi灰度图、第二roi灰度图和roi三通道图。

22、优选的，对手模缺陷的实时检测，包括：判断手模是否存在沾料、判断手模是否存在缺指以及判断手模是否存在裂纹。

23、优选的，判断手模是否存在沾料的方法为：

24、将所述roi三通道图，进行bgr到hsv的色域空间转换；

25、预设阈值，基于所述hsv色域空间，进行手模的沾料检测，输出布尔型变量，实现对手模是否存在沾料的判断。

26、优选的，判断手模是否存在缺指的方法为：

27、对所述第一roi灰度图，进行分块选区处理，获得三个选区；

28、对所述三个选区，进行连通域检测，区分正反手以及进行手模的缺指检测；

29、若所述三个选区的连通域数目分别为5、3、2，则手模为正手且不存在缺指；

30、若所述三个选区的连通域数目分别为5、2、3，则手模为反手且不存在缺指；

31、若所述三个选区的连通域数目小于预设值，则手模存在缺指。

32、优选的，判断手模是否存在裂纹的方法为：

33、对所述第二roi灰度图，进行形态学梯度处理，获得边缘信息

34、分别采用膨胀与闭运算复合算法、腐蚀与开运算复合算法，处理所述边缘信息；

35、将所述膨胀与闭运算复合算法的处理结果以及所述腐蚀与开运算复合算法的处理结果求差，获得复合运算结果差；

36、变换结构元素的形状与大小，对所述复合运算结果差进行开运算，实现对手模是否存在裂纹的判断。

37、本发明还提供一种存储介质，所述存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现用于实时检测手模缺陷的方法。

38、与现有技术相比，本发明的有益效果为：本装置能实时测量生产过程中动态的手模，不需要接触工件；本装置一体化程度高，装置本体简单明了，制造成本较低，维护方便；装置作为模块化检测系统，可根据实际情况挪动，使用方便；测量过程快捷直观，不需要其他额外繁琐的操作同时还可以保持比较高的测量精度，降低测量误差。

39、附图说明

40、为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

41、图1为本发明实施例一用于实时检测手模缺陷的装置的整体结构示意图；

42、图2为实施例一装置的正视图图；

43、图3为实施例一的左视图图；

44、图4是本发明实施例二用于实时检测手模缺陷的方法的流程图；

45、图5为获取的手模待检测图像；

46、图6为所选取感兴趣区域中具有代表性的区域a、b、c；

47、图7为连通区域数目图，其中图(a)为三个选区的连通域数目为5、3、2的图；图(b)为三个选区的连通域数目为3、3、2的图；图(c)为三个选区的连通域数目为5、2、2的图；

技术特征：

1.一种用于实时检测手模缺陷的装置，其特征在于，包括：可见光传感器模块、图像采集模块、参数设置模块以及图像处理模块；

2.一种用于实时检测手模缺陷的方法，基于权利要求1所述的用于实时检测手模缺陷的装置实现，其特征在于，包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的用于实时检测手模缺陷的方法，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的用于实时检测手模缺陷的方法，其特征在于，提取所述roi感兴趣区域的方法为：

5.根据权利要求2所述的用于实时检测手模缺陷的方法，其特征在于，所述roi感兴趣区域备份图，包括：第一roi灰度图、第二roi灰度图和roi三通道图。

6.根据权利要求5所述的用于实时检测手模缺陷的方法，其特征在于，对手模缺陷的实时检测，包括：判断手模是否存在沾料、判断手模是否存在缺指以及判断手模是否存在裂纹。

7.根据权利要求6所述的用于实时检测手模缺陷的方法，其特征在于，判断手模是否存在沾料的方法为：

8.根据权利要求6所述的用于实时检测手模缺陷的方法，其特征在于，判断手模是否存在缺指的方法为：

9.根据权利要求6所述的用于实时检测手模缺陷的方法，其特征在于，判断手模是否存在裂纹的方法为：

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现权利要求2至9任一项所述的结构疲劳损伤预测方法。

技术总结
本发明公开了一种用于实时检测手模缺陷的装置和方法、存储介质，方法包括如下步骤：获取待检测手模表面图像；对手模表面图像，进行预处理；提取预处理后的手模表面图像的ROI感兴趣区域；对ROI感兴趣区域，进行备份，获得ROI感兴趣区域备份图；基于ROI感兴趣区域备份图，实现对手模缺陷的实时检测。填补了手模缺陷检测领域的空白。本发明提高了对不规则表面及形状的缺陷检测的可靠性，实现了手模缺陷的区分。

技术研发人员：胡啸,张浩宇,李金库,王银,田欢,赵志诚,谢刚
受保护的技术使用者：太原科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13